-에너지 밀도 높아 자동차, 항공, 선박 등 수송부문 전반 기존 석유계 연료 대체 가능
-2023년 유럽 최초 노르웨이에 e-fuel 생산시설 가동 준비 중
최근 탄소중립이 새로운 환경 의제로 부각되면서 신개념 친환경 연료 e-fuel이 주목받고 있다. 전 세계적으로 이산화탄소 배출량 규제강화와 함께 2050 탄소중립 선언 등의 영향으로 배출가스 저감기술과 함께 친환경 대체연료 사용의 중요성이 증가하고 있는 추세다.
e-fuel은 Electricity-based fuel의 약자로 태양광, 풍력 등의 신재생에너지 전력(Power to X)을 이용해 물을 전기분해해 얻은 수소(H2)에 이산화탄소(CO2)나 질소(N2) 등을 합성해 만든 신개념의 액체 및 기체연료(e-메탄, e-가솔린, e-디젤 등)를 뜻한다.
신재생에너지를 사용하므로 생산과정에서 온실가스를 저감할 수 있어 친환경적이고, 저장이 용이하면서도 에너지밀도가 높으며 기존 내연기관 인프라에 활용이 가능한 것이 장점이다. 친환경 발전원을 활용해 공기 중의 CO2를 포집하는 DAC(Direct Air Capture)방식으로 e-fuel을 생산하면 생산과정에서 온실가스인 CO2를 저감하는 효과가 있을 뿐 아니라 에너지밀도가 높아 자동차, 항공, 선박 등 수송부문 전반에서 기존 석유계 연료 대체 가능하다.
반면 현재 DAC 방식은 플랜트에서 직접 CO2를 포집하는 방식과 대비해 효율성이 낮고, 연료를 생산할 때 제조비용과 전력소비량이 높아 경제성이 부족한 것이 단점으로 꼽힌다.
최근 내연기관 부문에서 높은 기술력을 보유한 독일 및 일본 정부가 탄소중립 달성을 위한 수단으로서 e-fuel 관련정책을 공개했다. 독일은 지난 2019년 7월 e-fuel 생산을 위한 P2X 실행 계획을 발표했으며, 일본은 2020년 10월, 2050 탄소중립 실현을 위해 전기차 보급 및 배터리 성능 확대와 더불어 e-fuel을 개발해 2050년까지 가격을 가솔린 이하로 실현하는 것을 목표로 제시했다.
자동차, 항공·선박, 에너지 등 업계에서도 이미 e-fuel 활용을 위한 연구 프로젝트를 추진중이다. 아우디는 2017년 e-fuel 연구시설 설립 후 e-fuel 생산 및 엔진실험에 착수했으며, 일본 3사(도요타·닛산·혼다)는 2020년 7월 탄소중립 엔진개발을 위해 e-fuel 연구에 착수했다. 이외에도 루프트한자는 Heide(정유사)와 e-항공유 제조구매 협약을 맺었으며, 5년 내에 함부르크 지역 항공유의 5%를 e-항공유로 대체할 계획이다. 지멘스는 포르쉐에 함께 칠레에 e-fuel 실증단지를 구축했으며, Norsk e-fuel은 2023년 유럽 최초로 노르웨이에 e-fuel 생산시설 가동을 준비 중이다.
한편 국내의 경우 아직 초기 단계로 한국화학연구원, KAIST, UNIST 등에서 관련 생산 기술을 연구개발 중이다. 그동안 e-fuel 관련연구가 미흡한 상황이었으나 산·학·연·관이 협력해 e-fuel의 성장 가능성에 폭넓게 대비할 필요가 있다는 것이 관련업계의 설명이다. 자동차연구원은 산·학·연·관이 합심해 기술개발 방향과 생산비용 절감 방안에 대한 논의가 필요하며, 정부는 지속적인 관심을 갖고 e-fuel 활용 확대 가능성을 제도적으로 대비해야 한다고 밝혔다.
